C++之STL std::pair基本用法
std::pair 是一个结构体模板，其可于一个单元内存储两个相异对象。是 std::tuple 的拥有两个元素的特殊情况。
一般来说，pair 可以封装任意类型的对象，可以生成各种不同的 std::pair<T1, T2> 对象，可以是数组对象或者包含 std::pair<T1,T2> 的 vector 容器。
pair 还可以封装两个序列容器或两个序列容器的指针。
1. 定义
#include <utility> template<class T1, class T2> struct pair;
模板参数 T1 和 T2 是 pair 所存储的元素的类型。
包含有两个成员变量 first 和 second，而且都是 public 修饰的，通过 "." 访问。
其中 first 类型为T1， second 类型为T2。
1.1 成员函数
(constructor) constructs new pair (public member function) operator= assigns the contents (public member function) swap swaps the contents (public member function)
1.2 非成员函数
make_pair creates a pair object of type, defined by the argument types (function template) operator== lexicographically compares the values in the pair (function template) operator!= operator< operator<= operator> operator>= std::swap(std::pair) specializes the std::swap algorithm (function template) std::get(std::pair) accesses an element of a pair(function template)
2. 初始化
初始化一个 pair 可以使用构造函数，也可以使用 std::make_pair。
make_pair 定义如下：
template<class T1, class T2> std::pair make_pair(T1 a, T2 b) { return std::pair(a, b); }
2.1 默认构造
pair 有很多版本的引用参数，而且有一些版本的右值引用参数允许参数隐式转换为所需的类型。
如下示例表示使用 4 种不同的方式来初始化 pair 对象：
std::string s1 {"test”}, s2{"that"}; std::pair<std::string, std::string> my_pair{s1, s2}; std::pair<std::string, std::string> your_pair {std::string {"test"},std::string {"that"}}; std::pair<std::string, std::string> his_pair {"test", std::string {"that"}}; std::pair<std::string, std::string> her_pair {"test", "that"};
第一个 pair 构造函数复制了所有参数的值。
第二个移动参数值。
第三个为了隐式转换而将第一个参数传给 string 的构造函数。
最后一个构造函数将两个参数隐式转换为 string 对象而且它们会被移到 pair 的成员变量 first 和 second 中。
由于这个构造函数有右值引用参数版本，因此任意一个或两个模板类型参数可以是 unique_ptr<T>。
2.2 复制或移动构造
pair 对象也可以复制或移动构造它的成员变量。例如：
std::pair<std::string, std:: string> new_pair{my_pair}; // Copy constructor std::pair<std::string, std::string> old_pair{std::make_pair(std::string{"his"},std::string{"hers"})};
old_pair 是由 pair<string,string> 类的移动构造函数生成的。
2.3 复制或移动赋值
不仅成员变量可以被复制和移动，pair 对象也支持复制和移动赋值。例如：
std::pair<std::string, std::string> old_pair; // Default constructor std::pair<std::string, std::string> new_pair {std::string{"his"} , std::string{"hers"}}; old_pair = new_pair; // Copy assignment new_pair = std::pair<std::string, std::string> {std::string{"these"}, std::string{"those"}}; // Move assignment
默认的 pair 构造函数会用它的成员变量，即空的 string 对象来生成 old_pair 这是一个空的字符串对象。
第 3 条语句一个成员一个成员地将 new_pair 复制到 old_pair 中。
第 4 条语句将作为赋值运算符的右操作数的 pair 对象的成员变量移到 new_pair 中。
2.4 不同类型成员变量隐式转换复制赋值
当 pair 对象包含不同类型的成员变量时，也可以将一个 pair 对象赋值给另一个 pair 对象，只要作为右操作数的 pair 对象的成员变量可以隐式转换为左操作数的 pair 对象的成员变量的类型。
例如：
auto prl = std::make_pair ("these", "those"); // Type pair<const char*, const char*> std::pair<std::string, std::string> pr2; // Type pair<string, string> pr2 = prl; // OK in this case
prl 成员变量 first 和 second 的类型是 const char*。这个类型可以隐式转换为 string，即 pr2 成员变量的类型，因此可以成功赋值。
如果这些类型不能隐式转换，这条赋值语句就无法通过编译。
示例
#include <iostream> // std::cout, std::endl #include <utility> // std::pair, std::make_pair #include <string> // std::string int main (int argc, char const* argv[]) { std::pair<std::string, double> product1 ("tomatoes", 3.25); // value init std::pair<std::string, double> product2; std::pair<std::string, double> product3; // default constructor std::pair<std::string, double> product4 (product1); // copy constructor product2.first = "lightbulbs"; // the type of first is std::string product2.second = 0.99f; // the type of second is double product3 = std::make_pair(std::string("shoes"), 20.0); // using make_pair (move) std::cout << "The price of " << product1.first << " is $" << product1.second << std::endl; // The price of tomatoes is $3.25 std::cout << "The price of " << product2.first << " is $" << product2.second << std::endl; // The price of lightbulbs is $0.99 std::cout << "The price of " << product3.first << " is $" << product3.second << std::endl; // The price of shoes is $20 std::cout << "The price of " << product4.first << " is $" << product4.second << std::endl; // The price of tomatoes is $3.25 return 0; }
3. 其他成员函数及非成员函数操作
3.1 比较操作
pair 对象支持全套的运算符 ==、 !=、 <、 <=、 >、 >=。
当作为操作数的 pair 对象的类型相同并且其成员变量的比较方式也相同时，这些运算符都可以正常使用。
std::pair<std::string, std::string> new_pair; new_pair.first = "his"; new_pair.second = "hers"; if (new_pair == std::pair<std::string, std::string> {"his", ,"hers"}) std::cout << "the two pairs equal each other!\n";
new_pair 的成员变量 first 和 second 被赋值为右操作数所包含的字符串。
当两个 pair 对象相等时，if 语句会输出一些消息。
当两个 pair 对象中的任何一个或两个成员不相等时，!= 比较会返回 true。
对于小于或大于比较，pair 对象的成员变量是按字典顺序比较的。
如果 new_pair.first 小于 old_pair.first 的话，表达式 new_pair<old_pair 会返回 true。
如果它们的成员变量 first 相等，但 new_pair.second 小于 old_pair.second，new_pair < old_pair 也为 true。
下面是一个示例：
std::pair<int, int> p1 {10, 9}; std::pair<int, int> p2 {10, 11}; std::pair<int, int> p3 {11, 9}; std::cout<< (p1 < p2 ？ "true" : "false") << "\n" << (p1 > p3 ？ "true" : "false") << "\n" << (p3 > p2 ？ "true" : "false") << std::endl;
第一个比较的结果为 true，因为 p1 和 p2 的成员变量 first 相等，p1 的成员变量 second 小于 p2 的成员变量 second。
第二个比较的结果为 false，因为 p1 的 first 小于 p3 的 first。
第三个比较的结果则为 true，因为 p3 的 first 大于 p2 的 first。
3.2 交换操作
pair 的成员函数 swap() 可以和作为参数传入的另一个 pair 对象交换其成员变量 first 和 second。
显然，参数必须是相同类型。下面有一个示例：
std::pair<int, int> p1 {10, 11}; std::pair<int, int> p2 {11, 9}; p1.swap(p2); // p1={ll,9} p2={10/11}
3.3 辅助函数
make_pair<T1，T2> 函数模板是一个辅助函数，可以生成并返回一个 pair<T1，T2> 对象。
auto my_pair = std::make_pair(s1, s2); auto your_pair = std::make_pair(std::string {"test"},std::string {"that"}); auto his_pair = std::make_pair<std::string, std::string>("test",std::string {"that"}); auto her_pair = std::make_pair<std::string, std::string>("test", "that");
前两条语句中的函数模板的类型参数由编译器推断。
在后两条语句中，类型是明确的。
如果在这两条语句中忽略模板类型参数，那么对象类型将是 pair<const char*，string> 和 pair<const char*, const char*>。
4. 应用
结合map的简单使用
std::pair m_pairA; m_pairA = std::make_pair("sn001", 12.5); std::map m_mapA; m_mapA.insert(m_pairA); std::map::iterator iter = m_mapA.begin(); std::cout << iter->first << "," << iter->second << std::endl;
（全文完）
参考资料
[1] std::pair
